ITBO20090123A1 - Veicolo a trazione integrale inseribile - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

“VEICOLO A TRAZIONE INTEGRALE INSERIBILE”

SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione è relativa ad un veicolo a trazione integrale inseribile.

La presente invenzione trova vantaggiosa applicazione ad una automobile sportiva ad alte presentazioni, cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere di generalità.

ARTE ANTERIORE

Una automobile sportiva ad alte prestazioni presenta generalmente la trazione posteriore ed è provvista di un differenziale autobloccante per cercare di massimizzare in ogni condizione la coppia motrice trasmessa dalle ruote posteriori alla superficie stradale.

La trazione posteriore con differenziale autobloccante risulta premiante per una guida sportiva in condizioni di aderenza ottimali (strada asciutta) o comunque discrete (strada bagnata); tuttavia, tale soluzione in combinazione con una elevata coppia motrice e con pneumatici larghi comporta una guida estremamente difficoltosa e potenzialmente pericolosa quando le condizioni di aderenza sono cattive (strada allagata o ghiacciata). Per migliorare la guidabilità di una automobile sportiva in condizioni di scarsa aderenza è stato proposto di utilizzare la trazione integrale permanente o inseribile.

La trazione integrale permanente permette di migliorare notevolmente il comportamento dell’automobile in condizioni di aderenza cattive, ma presenta gli inconvenienti di aumentare in ogni situazione le perdite di coppia del sistema di trasmissione e di conferire all’automobile un comportamento in condizioni di aderenza ottimali non sempre apprezzato dai guidatori.

La trazione integrale inseribile permette al conducente dell’automobile di decidere se utilizzare la trazione posteriore o se utilizzare la trazione integrale; in questo modo, il conducente può utilizzare la trazione posteriore in condizioni di aderenza ottimali e può utilizzare la trazione integrale in condizioni di aderenza cattive.

La domanda di brevetto WO2005080117A2 descrive un veicolo a trazione integrale inseribile, il quale è provvisto di un motore avente un albero motore, di una coppia di ruote motrici principali costantemente collegate all’albero motore mediante l’interposizione di un cambio provvisto di una prima frizione, e di una coppia di ruote motrici secondarie, le quali possono venire selettivamente collegate all’albero motore mediante un sistema di trasmissione inseribile. Il sistema di trasmissione inseribile presenta una seconda frizione, la quale da un lato è collegata con un rapporto di trasmissione fisso all’albero motore a monte del cambio e dall’altro lato è collegata con un rapporto di trasmissione fisso alle ruote motrici secondarie.

La domanda di brevetto WO2006100585A1 descrive una evoluzione del veicolo a trazione integrale inseribile descritto nella domanda di brevetto WO2005080117A2; in particolare, il valore percentuale di una coppia motrice da trasmettere alle ruote motrici secondarie mediante la seconda frizione viene determinata istante per istante in funzione di parametri dinamici del veicolo rilevati da rispettivi sensori.

Nelle soluzioni proposte nelle domande di brevetto WO2005080117A2 e WO2006100585A1, la trazione integrale può venire inserita solo in alcune marce basse (tipicamente prima, seconda e terza) e non può venire inserita nella altre marce. La domanda di brevetto WO2008120097A1 descrive una ulteriore evoluzione del veicolo a trazione integrale inseribile descritto nelle domande di brevetto WO2005080117A2 e WO2006100585A1, in cui la linea di trasmissione secondaria inseribile atta a collegare l’albero motore anche alle ruote motrici secondarie comprende una trasmissione ad ingranaggi presentate almeno due diversi rapporti di trasmissione selezionabili in alternativa uno all’altro. In questo modo, la trasmissione integrale inseribile descritta nella domanda di brevetto WO2008120097A1 permette di inserire la trazione integrale (cioè trasferire coppia motrice alle ruote anteriori) sostanzialmente in tutte le marce avanti del cambio.

Tuttavia, nessuna delle trazioni integrali inseribili descritte nelle sopra citate domande di brevetto permette di inserire la trazione integrale (cioè trasferire coppia motrice alle ruote anteriori) quando viene selezionata la retromarcia; tale limitazione può provocare dei disagi al guidatore in quanto la retromarcia può venire utilizzata per manovrare l’automobile in condizioni di scarsa motricità (ad esempio per percorrere in retromarcia una rampa bagnata o ghiacciata).

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è di realizzare un veicolo a trazione integrale inseribile, il quale sia di facile ed economica attuazione, sia esente dagli inconvenienti sopra descritti, e, nel contempo, permetta di incrementare prestazioni, stabilità, e motricità in tutte le condizioni di aderenza.

In accordo con la presente invenzione, viene realizzato un veicolo a trazione integrale inseribile secondo quanto stabilito nelle rivendicazioni allegate.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

• la figura 1 illustra una vista schematica ed in pianta di una automobile a trazione integrale inseribile realizzata in accordo con la presente invenzione;

• la figura 2 illustra una vista schematica ed in pianta di una variante della automobile della figura 1;

• la figura 3 illustra una vista schematica laterale di una unità di inversione del moto di una linea di trasmissione secondaria delle automobili delle figure 1 e 2;

• le figure 4 e 5 illustrano rispettive viste schematiche laterali della unità di inversione del moto della figura 3 in due diverse posizioni di innesto;

• la figura 6 illustra una vista schematica laterale di una variante della unità di inversione del moto della figura 3;

• la figura 7 illustra una vista schematica ed in pianta di una ulteriore variante della automobile della figura 1;

• la figura 8 illustra una vista schematica laterale di una unità di inversione del moto di una linea di trasmissione secondaria della automobile della figura 7;

• la figura 9 illustra una vista schematica frontale di un rotismo epicicloidale della unità di inversione del moto della figura 8; e • le figure 10 e 11 illustrano rispettive viste schematiche laterali della unità di inversione del moto della figura 8 in due diverse posizioni di innesto.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE

Nella figura 1, con il numero è indicata una automobile provvista di due ruote 2 anteriori normalmente condotte (o ruote motrici secondarie) e di due ruote 3 posteriori costantemente motrici (o ruote motrici principali). L’automobile 1 comprende un motore 4 a combustione interna, il quale è disposto in posizione anteriore longitudinale, è provvisto di un albero 5 motore portante un volano 6, ed è collegato alle ruote 3 posteriori motrici mediante una linea 7 di trasmissione principale. La linea 7 di trasmissione principale comprende una frizione 8 principale, la quale è disposta al retrotreno ed è collegata da un lato all’albero 5 motore del motore 4 mediante un albero 9 di trasmissione e dall’altro lato ad un cambio 10 disposto al retrotreno. In cascata al cambio 10 è collegato un differenziale 11 posteriore (o differenziale principale), dal quale partono una coppia di semiassi 12 posteriori, ciascuno dei quali è solidale ad una ruota 3 posteriore. Un primario 13 del cambio 10 è solidale ad una uscita della frizione 8 principale, mentre un secondario 14 del cambio 10 è accoppiato al differenziale 11 posteriore.

L’automobile 1 comprende un linea 15 di trasmissione secondaria inseribile, la quale è atta a collegare l’albero 5 motore anche le ruote 2 anteriori in modo tale da rendere motrici anche le ruote 2 anteriori stesse. La linea 15 di trasmissione secondaria comprende una frizione 16 secondaria, la quale da un lato è collegata all’albero 5 motore a monte del cambio 10 e dall’altro lato è collegata alle ruote 2 anteriori attraverso una trasmissione 17 ad ingranaggi ed un differenziale 18 anteriore (o differenziale secondario) da cui partono una coppia di semiassi 19 anteriori solidali alle ruote 2 anteriori.

La trasmissione 17 ad ingranaggi presenta due diversi rapporti di trasmissione selezionabili in alternativa uno all’altro; in particolare, la trasmissione 17 ad ingranaggi comprende due coppie 20 di ingranaggi, ciascuna delle quali presenta un rispettivo rapporto di trasmissione e può venire utilizzata in alternativa alla altra coppia 20 di ingranaggi. Ciascuna coppia 20 di ingranaggi comprende un rispettivo dispositivo 21 di selezione (normalmente un sincronizzatore), il quale è atto ad inserire/disinserire la trasmissione della coppia motrice attraverso la coppia 20 di ingranaggi stessa. In questo caso, quando la frizione 16 secondaria è aperta, una unità 22 di controllo pilotata i dispositivi 21 di selezione in modo tale da inserire la trasmissione della coppia motrice attraverso la coppia 20 di ingranaggi che si vuole utilizzare e da disinserire la trasmissione della coppia motrice attraverso la coppia 20 di ingranaggi che non si vuole utilizzare. Risulta chiaro che le coppie 20 di ingranaggi potrebbero essere contemporaneamente disinserite, mentre le coppie 20 di ingranaggi non possono mai essere contemporaneamente inserite.

Il cambio 10 meccanico comprende una pluralità di marce, ad esempio 6 marce (da I a VI) avanti più retromarcia. Ciascun rapporto di trasmissione della trasmissione 17 a ingranaggi è tale per cui quando una rispettiva marcia di sincronismo è inserita nel cambio 10 allora l’ingresso e l’uscita della frizione 16 secondaria presentano la stessa velocità. Ad esempio, la marcia di sincronismo di un primo rapporto di trasmissione della trasmissione 17 a ingranaggi è la terza (III) e la marcia di sincronismo di un secondo rapporto di trasmissione della trasmissione 17 a ingranaggi è la sesta (VI).

Affinché la frizione 16 secondaria trasferisca coppia motrice al differenziale 18 anteriore (cioè alle ruote 2 anteriori), è necessario che l’uscita della frizione 16 secondaria sia più lenta o abbia la stessa velocità rispetto all’ingresso della frizione 16 secondaria. Se la frizione 16 secondaria venisse chiusa quanto l’uscita della frizione 16 secondaria ruota più velocemente dell’ingresso della frizione 16 secondaria, allora la frizione 16 secondaria trasferirebbe coppia dal differenziale 18 anteriore verso il cambio 10, cioè verso le ruote 3 posteriori motrici, generando una frenatura delle ruote 2 anteriori ed un sovraccarico di coppia sulle ruote 3 posteriori motrici.

Nella unità 22 di controllo, a ciascun rapporto di trasmissione della trasmissione 17 a ingranaggi viene associato un gruppo di marce del cambio 10 e ciascun rapporto di trasmissione viene utilizzato per trasferire coppia motrice dall’albero 5 motore alle ruote 2 anteriori se e solo se nel cambio 10 è inserita una delle marce del rispettivo gruppo di marce. In altre parole, ciascun rapporto di trasmissione della trasmissione 17 a ingranaggi presenta una determinata marcia di sincronismo e quindi a ciascun rapporto di trasmissione della trasmissione 17 a ingranaggi viene associato un gruppo di marce del cambio 10 composto dalla rispettiva marcia di sincronismo e da marce inferiori rispetto alla marcia di sincronismo. Ad esempio nel caso in cui la marcia di sincronismo di un primo rapporto di trasmissione della trasmissione 17 a ingranaggi sia la terza (III) e la marcia di sincronismo di un secondo rapporto di trasmissione della trasmissione 17 a ingranaggi sia la sesta (VI), allora al primo rapporto di trasmissione della trasmissione 17 a ingranaggi viene associato un gruppo di marce del cambio 10 comprendente prima (I), seconda (II) e terza (III), mentre al secondo rapporto di trasmissione della trasmissione 17 a ingranaggi viene associato un gruppo di marce del cambio 10 comprendente quarta (IV), quinta (V) e sesta (VI).

La modalità di controllo della frizione 16 secondaria è ampiamente descritta nella domanda di brevetto WO2006100585A1 qui incorporata per riferimento. L’unica differenza è che l’unità 22 di controllo può contare su due diversi rapporti di trasmissione della trasmissione 17 a ingranaggi (da scegliere in alternativa prima di chiudere la frizione 16 secondaria) per potere trasmettere coppia motrice alla ruote 2 anteriori sempre o quasi sempre.

Nella variante illustrata nella figura 2, la trasmissione 17 a ingranaggi presenta un unico rapporto di trasmissione costante e la linea 15 di trasmissione secondaria inseribile è priva del differenziale 18 anteriore e comprende una coppia di frizioni 16 secondarie, ciascuna delle quali è direttamente accoppiata ad una rispettiva ruota 2 anteriore. In altre parole, ciascuna frizione 16 secondaria è coassiale alla rispettiva ruota 2 anteriore e presenta una uscita calettata ad un semiasse 19 della rispettiva ruota 2 anteriore. La linea 15 di trasmissione secondaria inseribile comprende una coppia 28 conica per trasmettere il moto dall’albero 5 motore alle frizioni 16 secondarie e, come detto in precedenza, è priva del differenziale 18 anteriore la cui funzione viene svolta dalle frizioni 16 secondarie. In altre parole, una eventuale differenza di velocità di rotazione tra le due ruote 2 anteriori vengono compensate mediante una corrispondente differenza nello slittamento delle due frizioni 16 secondarie.

Come detto in precedenza, il cambio 10 meccanico comprende una pluralità di marce, ad esempio 6 marce (da I a VI) avanti più retromarcia. Il rapporto di trasmissione della trasmissione 17 a ingranaggi è tale per cui quando una rispettiva marcia di sincronismo è inserita nel cambio 10 allora l’ingresso e l’uscita della frizione 16 secondaria presentano la stessa velocità.

Secondo quanto illustrato nelle figure 1 e 2, la linea 15 di trasmissione secondaria comprende anche una unità 23 di inversione del moto, la quale è comandabile dalla unità 22 di controllo per invertire o meno il verso del movimento; quando nel cambio 10 è selezionata una marcia avanti allora l’unità 22 di controllo pilota l’unità 23 di inversione del moto per non effettuare alcun inversione del moto (quindi per fare ruotare anche le ruote 2 anteriori per la marcia avanti), mentre quando nel cambio 10 è selezionata la retromarcia allora l’unità 22 di controllo pilota l’unità 23 di inversione del moto per effettuare l’inversione del moto (quindi per fare ruotare anche le ruote 2 anteriori per la marcia indietro).

Secondo quanto illustrato nella figura 3, l’unità 23 di inversione del moto è provvista di una scatola 24 di alloggiamento all’interno della quale sono inserite tutte le componenti dell’unità 23 di inversione del moto. L’unità 23 di inversione del moto comprende un albero 25 di ingresso, il quale è montato girevole attorno ad un asse 26 di rotazione, è meccanicamente vincolato all’albero 5 motore, e fuoriesce da un lato della scatola 24 di alloggiamento. Inoltre, l’unità 23 di inversione del moto comprende un albero 27 di uscita, il quale è montato girevole attorno ad un asse 28 di rotazione parallelo all’asse 26 di rotazione, è meccanicamente vincolato ad un ingresso della trasmissione 17 a ingranaggi, e fuoriesce da un lato della scatola 24 di alloggiamento opposto al lato da cui fuoriesce l’albero 25 di ingresso. In particolare, l’albero 27 di uscita è provvisto di un ingranaggio 29 di uscita che ingrana con un ingranaggio di ingresso della trasmissione 17 a ingranaggi per trasmettere il moto alla trasmissione 17 a ingranaggi stessa.

Gli alberi 25 e 27 sono tra loro meccanicamente accoppiati mediante una coppia di ingranaggi della marcia avanti ed una coppia di ingranaggi della marcia indietro. La coppia di ingranaggi della marcia avanti comprende un ingranaggio 30 di ingresso della marcia avanti montato folle sull’albero 25 di ingresso mediante l’interposizione di un cuscinetto 31 ed un ingranaggio 32 di uscita della marcia avanti che è calettato all’albero 27 di uscita per ruotare sempre in modo solidale con l’albero 27 di uscita stesso ed ingrana direttamente con l’ingranaggio 30 di ingresso della marcia avanti. La coppia di ingranaggi della marcia indietro comprende un ingranaggio 33 di ingresso della marcia indietro montato folle sull’albero 25 di ingresso mediante l’interposizione di un cuscinetto 34 ed un ingranaggio 35 di uscita della marcia indietro che è calettato all’albero 27 di uscita per ruotare sempre in modo solidale con l’albero 27 di uscita ed ingrana indirettamente con l’ingranaggio 33 di ingresso della marcia indietro mediante l’interposizione di un ingranaggio 36 ozioso che determina una inversione del moto.

L’unità 23 di inversione del moto comprende un dispositivo 37 di innesto (che può essere sincronizzato oppure non sincronizzato), il quale è montato coassiale all’albero 25 di ingresso, è disposto tra i due ingranaggi 30 e 33 di ingresso, ed è atto a venire attuato per innestare alternativamente i due ingranaggi 30 e 33 di ingresso all’albero 25 di ingresso (cioè per rendere alternativamente i due ingranaggi 30 e 33 di ingresso angolarmente solidali all’albero 25 di ingresso). In particolare, il dispositivo 37 di innesto comprende un manicotto 38 di guida che ingrana con un ingranaggio 38 di accoppiamento solidale all’albero 25 di ingresso ed è montato assialmente mobile sotto la spinta di un attuatore 40 elettrico o idraulico.

Sotto la spinta dell’attuatore 40, il manicotto 38 di guida del dispositivo 37 di innesto è mobile assialmente tra una posizione di folle centrale (illustrata nella figura 3), in cui il manicotto 38 di guida è separato dai due ingranaggi 30 e 33 di ingresso e quindi il moto non viene trasmesso dall’albero 25 di ingresso all’albero 27 di uscita, una posizione di innesto della marcia avanti (illustrata nella figura 4), in cui il manicotto 38 di guida è accoppiato di testa all’ingranaggio 30 di ingresso della marcia avanti in modo tale che il moto venga trasmesso dall’albero 25 di ingresso all’albero 27 di uscita attraverso la coppia di ingranaggi della marcia avanti, ed una posizione di innesto della marcia indietro (illustrata nella figura 5), in cui il manicotto 38 di guida è accoppiato di testa all’ingranaggio 33 di ingresso della marcia indietro in modo tale che il moto venga trasmesso dall’albero 25 di ingresso all’albero 27 di uscita attraverso la coppia di ingranaggi della marcia indietro.

E’ importante sottolineare l’importanza della posizione di folle centrale che deve obbligatoriamente venire attraversata per passare da una posizione di innesto all’altra posizione di innesto; in questo modo, si ha la certezza che non si può mai verificare una situazione in cui il moto venga trasmesso contemporaneamente dalla coppia di ingranaggi della marcia avanti e dalla coppia di ingranaggi della marcia indietro con esiti potenzialmente distruttivi.

Nella variante illustrata nella figura 6, al posto di un singolo albero 27 di uscita sono previsti due alberi 27a e 27b di uscita che sono montati girevoli attorno a due rispettivi assi 28a e 28b di rotazione tra loro paralleli e sono tra loro angolarmente solidali mediante un accoppiamento ad ingranaggi. L’albero 27a di uscita supporta sia l’ingranaggio 29 di uscita, sia l’ingranaggio 32 di uscita della marcia avanti mentre l’albero 27b di uscita supporta l’ingranaggio 35 di uscita della marcia indietro. Inoltre, per permettere l’inversione del moto quando viene inserita la coppia di ingranaggi della marcia indietro sono previsti due ingranaggi 36a e 36b oziosi in cascata per collegare l’ingranaggio 33 di ingresso della marcia indietro all’ingranaggio 35 di uscita della marcia indietro.

Secondo le forme di attuazione illustrate, l’unità 23 di inversione del moto è disposta a monte della trasmissione 17 a ingranaggi (cioè dal lato del motore 4 a combustione interna); secondo una equivalente forma di attuazione non illustrata, l’unità 23 di inversione del moto è disposta a valle della trasmissione 17 a ingranaggi (cioè dal lato delle ruote 2 anteriori).

L’automobile 1 illustrata nella figura 7 differisce dalla automobile 1 illustrata nelle figura 1 per la diversa conformazione dell’unità 41 di inversione del moto che integra al suo interno la frizione 16 secondaria.

Secondo quanto illustrato nella figura 8, l’unità 41 di inversione del moto dell’automobile 1 della figura 7 è provvista di una scatola 42 di alloggiamento all’interno della quale sono inserite tutte le componenti dell’unità 41 di inversione del moto. L’unità 41 di inversione del moto comprende un albero 43 di ingresso, il quale è montato girevole attorno ad un asse 44 di rotazione, è meccanicamente vincolato all’albero 5 motore, e fuoriesce da un lato della scatola 42 di alloggiamento. Inoltre, l’unità 41 di inversione del moto comprende un elemento 45 di uscita (in particolare un ingranaggio di uscita, ma secondo una diversa forma di attuazione non illustrata potrebbe essere un albero di uscita), il quale è montato girevole attorno all’asse 44 di rotazione (quindi coassiale all’albero 43 di ingresso), è meccanicamente vincolato ad un ingresso della trasmissione 17 a ingranaggi, e fuoriesce da un lato della scatola 42 di alloggiamento opposto al lato da cui fuoriesce l’albero 43 di ingresso. In particolare, l’elemento 45 di uscita è un ingranaggio che ingrana con un ingranaggio di ingresso della trasmissione 17 a ingranaggi per trasmettere il moto alla trasmissione 17 a ingranaggi stessa.

L’unità 41 di inversione del moto comprende un rotismo epicicloidale 46, il quale è montato coassiale all’asse 44 di rotazione e presenta un ingranaggio 47 solare centrale, il quale è calettato all’albero 43 di ingresso (cioè è solidale all’albero 43 di ingresso), tre coppie di ingranaggi 48 satelliti supportante da un portatreno 49 girevole che è angolarmente solidale all’elemento 45 di uscita, ed un ingranaggio 50 anulare a dentatura interna che costituisce la corona. Ciascuna coppia di ingranaggi 48 satelliti comprende un ingranaggio 48a solare interno che da un lato ingrana sull’ingranaggio 47 solare centrale e dall’altro lato ingrana con un ingranaggio 48b solare esterno; a sua volta, l’ingranaggio 48b solare esterno da un alto ingrana con un ingranaggio 48a solare interno e dall’altro lato ingrana con l’ingranaggio 50 anulare.

L’unità 41 di inversione del moto comprende una frizione 16a che è interposta tra l’albero 43 di ingresso ed il portatreno 49 (quindi tra l’albero 43 di ingresso e l’elemento 45 di uscita, in quanto l’elemento 45 di uscita è solidale al portatreno 49) per rendere quando desiderato l’albero 43 di ingresso solidale al portatreno 49 (quindi all’albero 45 di uscita). La frizione 16a comprende un mozzo 51 solidale all’albero 43 di ingresso, una campana 52 solidale al portatreno 49, un pacco 53 di dischi che sono alternativamente portati dal mozzo 51 e dalla campana 52, ed uno spingidisco 54, il quale è atto a spingere sul pacco 53 di dischi per serrare il pacco 53 di dischi stesso e quindi rendere l’albero 43 di ingresso solidale al portatreno 49. E’ prevista una molla a tazza che è compressa tra il portatreno 49 e lo spingidisco 54 in modo tale da esercitare sullo spingidisco 54 un forza elastica che tende a mantenere il pacco 53 di dischi compresso (cioè la frizione 16a chiusa e quindi l’albero 43 di ingresso solidale all’elemento 45 di uscita).

L’unità 41 di inversione del moto comprende una frizione 16b che è interposta tra l’ingranaggio 50 anulare e la scatola 42 di alloggiamento per rendere quando desiderato l’ingranaggio 50 anulare solidale alla scatola 42 di alloggiamento. La frizione 16b comprende un mozzo 56 anulare solidale all’ingranaggio 50 anulare (cioè disposto esternamente attorno all’ingranaggio 50 anulare), una campana 57 solidale alla scatola 42 di alloggiamento, un pacco 58 di dischi che sono alternativamente portati dal mozzo 56 e dalla campana 57, ed uno spingidisco 59, il quale è atto a spingere sul pacco 58 di dischi per serrare il pacco 58 di dischi stesso e quindi rendere l’ingranaggio 50 anulare solidale alla scatola 42 di alloggiamento.

Lo spingidisco 59 spinge su un disco solidale alla campana 57 e quindi su di un disco che non ruota mai; di conseguenza, lo spingidisco 59 (non ruotando) è direttamente collegato meccanicamente ad un attuatore 60 elettrico o idraulico che spinge assialmente lo spingidisco 59. Inoltre, è previsto un collegamento 61 meccanico che vincola lo spingidisco 59 allo spingidisco 54 in modo tale che lo spingidisco 54 si sposti solidarmente allo spingidisco 59 e viceversa; il collegamento 61 meccanico comprende un cuscinetto 62 interposto tra lo spingidisco 54 e lo spingidisco 59 in quanto lo spingidisco 59 non ruota agendo su di un disco solidale alla campana 57 mentre lo spingidisco 54 può ruotare agendo su un disco solidale al mozzo 51.

Da quanto sopra descritto appare evidente che l’attuazione della frizione 16a e strettamente collegata all’attuazione della frizione 16b per effetto del collegamento 61 meccanico tra lo spingidisco 54 della frizione 16a e lo spingidisco 59 della frizione 16b. Di conseguenza, quando l’attuatore 60 non è attivo per effetto della spinta elastica della molla 55 a tazza sullo spingidisco 54 (e quindi anche sullo spingidisco 59 che è meccanicamente vincolato allo spingidisco 54) la frizione 16a è chiusa mentre la frizione 16b è aperta. Viceversa, quando l’attuatore 60 viene azionato per spostare gli spingidisco 54 e 59 comprimendo la molla 55 la frizione 16a viene aperta (mentre la frizione 16b rimane anch’essa aperta) e quindi viene chiusa la frizione 16b; in altre parole, sono previste tre diverse posizioni: una posizione di folle centrale (illustrata nella figura 8), in cui entrambe le frizioni 16a e 16b sono aperte e quindi il moto non viene trasmesso dall’albero 43 di ingresso all’elemento 45 di uscita, una posizione di innesto della marcia avanti (illustrata nella figura 10), in cui la frizione 16a è chiusa e la frizione 16b è aperta in modo tale che il moto venga trasmesso dall’albero 43 di ingresso all’elemento 45 di uscita vincolando attraverso la frizione 16a l’albero 43 di ingresso al portatreno 49 e quindi all’elemento 45 di uscita, ed una posizione di innesto della marcia indietro (illustrata nella figura 11), in cui la frizione 16b è chiusa e la frizione 16a è aperta in modo tale che il moto venga trasmesso dall’albero 43 di ingresso all’elemento 45 di uscita attraverso i satelliti 48 che determinano una inversione del senso di rotazione.

E’ importante sottolineare l’importanza della posizione di folle centrale che deve obbligatoriamente venire attraversata per passare da una posizione di innesto all’altra posizione di innesto; in questo modo, si ha la certezza che non si può mai verificare una situazione in cui il moto venga trasmesso contemporaneamente lungo i due percorsi con esiti potenzialmente distruttivi.

Nella forma di attuazione delle figure 8-11, l’unità 41 di inversione del moto comprende due diverse frizioni 16a e 16b che svolgono la funzione di frizione 16 secondaria per effettuare, quando necessario, l’adattamento di velocità per compensare la differente velocità di rotazione tra l’albero 5 motore e le ruote 2 anteriori; in particolare, la frizione 16a viene utilizzata solo per la marcia avanti mentre la frizione 16b viene utilizzata solo per la marcia indietro.

Secondo una ulteriore forma di attuazione non illustrata, l’unità 41 di inversione del moto illustrata nelle figure 8-11 viene accoppiata in serie ad una ulteriore frizione 16 secondaria esterna come ad esempio illustrato nella figura 1; in questo caso, le frizioni 16a e 16b della unità 41 di inversione del moto non effettuano, quando necessario, l’adattamento di velocità per compensare la differente velocità di rotazione tra l’albero 5 motore e le ruote 2 anteriori.

Le trazioni integrali inseribili sopra descritte sono di semplice ed economica realizzazione, risultano compatte e leggere e soprattutto permettono di inserire la trazione integrale (cioè permettono di trasferire coppia motrice alle ruote 2 anteriori) anche quando nel cambio 10 viene selezionata la retromarcia.

Claims (16)

1. CASO FER200121 R I V E N D I C A Z I O N I 1) Veicolo (1) a trazione integrale inseribile comprendente: un motore (4) presentante un albero (5) motore; una coppia di ruote (3) motrici principali; una linea (7) di trasmissione principale, la quale collega in modo permanente l’albero (5) motore alle ruote (3) motrici principali e comprende un cambio (10) ed un differenziale (11) principale; una coppia di ruote (2) motrici secondarie normalmente condotte; ed una linea (15) di trasmissione secondaria inseribile atta a collegare l’albero (5) motore anche alle ruote (2) motrici secondarie e comprendente una trasmissione (17) ad ingranaggi ed almeno una frizione (16) secondaria, la quale da un lato è collegata all’albero (5) motore a monte del cambio (10) e dall’altro lato è collegata alle ruote (2) motrici secondarie; il veicolo (1) è caratterizzato dal fatto che la linea (15) di trasmissione secondaria inseribile comprende una unità (23; 41) di inversione del moto, la quale è comandabile per invertire o meno il verso del movimento.
2. 2) Veicolo (1) secondo la rivendicazione 1 e comprendente una unità (22) di controllo che pilota l’unità (23; 41) di inversione del moto per non effettuare alcun inversione del moto quando nel cambio (10) è selezionata una marcia avanti e per effettuare l’inversione del moto quando nel cambio (10) è selezionata la retromarcia.
3. 3) Veicolo (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui l’unità (41) di inversione del moto integra al suo interno la frizione (16) secondaria.
4. 4) Veicolo (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui l’unità (23) di inversione del moto comprende: un albero (25) di ingresso montato girevole attorno ad un primo asse (26) di rotazione; almeno un albero (27) di uscita montato girevole attorno ad un secondo asse (28) di rotazione parallelo al primo asse (26) di rotazione; almeno una coppia di ingranaggi della marcia avanti ed una coppia di ingranaggi della marcia indietro che accoppiano tra loro meccanicamente i due alberi (25, 27); ed un dispositivo (37) di innesto e viene attuato per innestare alternativamente la coppia di ingranaggi della marcia avanti o la coppia di ingranaggi della marcia indietro.
5. 5) Veicolo (1) secondo la rivendicazione 4, in cui l’albero (27) di uscita è provvisto di un ingranaggio (29) di uscita che ingrana con un ingranaggio di ingresso della trasmissione (17) a ingranaggi per trasmettere il moto alla trasmissione (17) a ingranaggi stessa.
6. 6) Veicolo (1) secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui: la coppia di ingranaggi della marcia avanti comprende un ingranaggio (30) di ingresso della marcia avanti montato folle sull’albero (25) di ingresso mediante l’interposizione di un cuscinetto (31) ed un ingranaggio (32) di uscita della marcia avanti che è calettato all’albero (27) di uscita per ruotare sempre in modo solidale con l’albero (27) di uscita stesso ed ingrana direttamente con l’ingranaggio (30) di ingresso della marcia avanti; e la coppia di ingranaggi della marcia indietro comprende un ingranaggio (33) di ingresso della marcia indietro montato folle sull’albero (25) di ingresso mediante l’interposizione di un cuscinetto (34) ed un ingranaggio (35) di uscita della marcia indietro che è calettato all’albero (27) di uscita per ruotare sempre in modo solidale con l’albero (27) di uscita ed ingrana indirettamente con l’ingranaggio (33) di ingresso della marcia indietro mediante l’interposizione di almeno un ingranaggio (36) ozioso che determina una inversione del moto.
7. 7) Veicolo (1) secondo la rivendicazione 6, in cui il dispositivo (37) di innesto comprende un manicotto (38) di guida, il quale ingrana con un ingranaggio (38) di accoppiamento solidale all’albero (25) di ingresso ed è montato assialmente mobile sotto la spinta di un attuatore (40) tra i due ingranaggi (30, 33) di ingresso per innestare alternativamente i due ingranaggi (30, 33) di ingresso all’albero (25) di ingresso.
8. 8) Veicolo (1) secondo una delle rivendicazioni da 4 a 7, in cui l’unità (23) di inversione del moto comprende due alberi (27a, 27b) di uscita che sono montati girevoli attorno a due rispettivi assi (28a, 28b) di rotazione tra loro paralleli e sono tra loro angolarmente solidali mediante un accoppiamento ad ingranaggi.
9. 9) Veicolo (1) secondo la rivendicazione 1, 2 o 3, in cui l’unità (41) comprende: una scatola (42) di alloggiamento; un albero (43) di ingresso montato girevole attorno ad un asse (44) di rotazione; un elemento (45) di uscita montato girevole attorno all’asse (44) di rotazione; ed un rotismo epicicloidale (46), il quale è montato coassiale all’asse (44) di rotazione e presenta un ingranaggio (47) solare centrale calettato all’albero (43) di ingresso, un portatreno (49) girevole che è angolarmente solidale all’elemento (45) di uscita, un numero di coppie di ingranaggi (48) satelliti supportante dal portatreno (49), ed un ingranaggio (50) anulare a dentatura interna che costituisce la corona.
10. 10) Veicolo (1) secondo la rivendicazione 9, in cui ciascuna coppia di ingranaggi (48) satelliti comprende: un ingranaggio (48a) solare interno che da un lato ingrana sull’ingranaggio (47) solare centrale e dall’altro lato ingrana con un ingranaggio (48b) solare esterno; ed un ingranaggio (48b) solare esterno che da un alto ingrana con un ingranaggio (48a) solare interno e dall’altro lato ingrana con l’ingranaggio (50) anulare.
11. 11) Veicolo (1) secondo la rivendicazione 9 o 10, in cui l’unità (41) di inversione del moto comprende: una prima frizione (16a) che è interposta tra l’albero (43) di ingresso ed il portatreno (49) per rendere quando desiderato l’albero (43) di ingresso solidale al portatreno (49) sotto la spinta di un primo spingidisco (54); ed una seconda frizione (16b) che è interposta tra l’ingranaggio (50) anulare e la scatola (42) di alloggiamento per rendere quando desiderato l’ingranaggio (50) anulare solidale alla scatola (42) di alloggiamento sotto la spinta di un secondo spingidisco (59).
12. 12) Veicolo (1) secondo la rivendicazione 11, in cui la prima frizione (16a) comprende: un primo mozzo (51) solidale all’albero (43) di ingresso; una prima campana (52) solidale al portatreno (49); un primo pacco (53) di dischi che sono alternativamente portati dal primo mozzo (51) e dalla prima campana (52); ed il primo spingidisco (54), il quale è atto a spingere sul primo pacco (53) di dischi per serrare il primo pacco (53) di dischi stesso e quindi rendere l’albero (43) di ingresso solidale al portatreno (49).
13. 13) Veicolo (1) secondo la rivendicazione 11 o 12, in cui la seconda frizione (16b) comprende: un secondo mozzo (56) anulare solidale all’ingranaggio (50) anulare; una seconda campana (57) solidale alla scatola (42) di alloggiamento; un secondo pacco (58) di dischi che sono alternativamente portati dal secondo mozzo (56) e dalla seconda campana (57); ed il secondo spingidisco (59), il quale è atto a spingere sul secondo pacco (58) di dischi per serrare il secondo pacco (58) di dischi stesso e quindi rendere l’ingranaggio (50) anulare solidale alla scatola (42) di alloggiamento.
14. 14) Veicolo (1) secondo la rivendicazione 11, 12 o 13, in cui l’unità (41) di inversione del moto comprende: un collegamento (61) meccanico che vincola il primo spingidisco (59) al secondo spingidisco (54) in modo tale che il primo spingidisco (54) si sposti solidarmente al secondo spingidisco (59) e viceversa; ed un attuatore (60) comune che agisce sugli spingidisco (54, 59).
15. 15) Veicolo (1) secondo la rivendicazione 14, in cui l’unità (41) di inversione del moto comprende una molla (55) che esercita sugli spingidisco (54, 59) un forza elastica che tende a mantenere la prima frizione (16a) chiusa e la seconda frizione (16b) aperta.
16. 16) Veicolo (1) secondo la rivendicazione 15, in cui il collegamento (61) meccanico comprende un cuscinetto (62) interposto tra il primo spingidisco (54) ed il secondo spingidisco (59).